DE3043312C2

DE3043312C2 - Gleitschalung zum Einbringen einer Ortbetonauskleidung sowie Verfahren zum Einbringen von Ortbeton im Stollen- und Tunnelbau

Info

Publication number: DE3043312C2
Application number: DE3043312A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Theo Dipl.-Ing. 5300 Bonn Walbröhl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1980-11-17
Publication date: 1986-10-09
Also published as: ATE6803T1; ES8304258A1; US4437788A; EP0052292A1; CA1182654A; JPS6257797B2; JPS57112599A; EP0052292B1; DE3043312A1; ES507137A0; DE3162826D1; PT74002B; PT74002A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitschalung zum Einbringen einer Ortbetonauskleidung beim Ausbau eines Stollens oder Tunnels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung hat auch ein Verfahren zum Einbringen von Ortbeton im Stollen- oder Tunnelbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 zum Gegenstand.

Bei den bisher bekannten Verfahren dieser Art wird ein starrer, aus Schalhaut und Aussteifungen bestehender Schalungskörper mittels hydraulischer Pressen vorgeschoben, die gegen Haltevorrichtungen abgestützt sind, die in der zurückliegenden, bereits ausgeschalten Betonauskleidung des Stollens bzw. Tunnels eingespannt sind. Dabei ist es prinzipiell wünschenswert, diesen Vortrieb der Gleitschalung möglichst kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit durchzuführen, die an die Aushärtgeschwindigkeit des in den Ringraum zwischen der Ausbruchswandung des Tunnels bzw. einer dort angebrachten Außenschalung und der Schalthaut der Gleitschalung eingefüllten bzw. eingepreßten Betons angepaßt ist.

Die Vorderseite des eben genannten Ringraums ist dabei mit einer einen Teil der Gleitschalung bildenden Stirnschalung verschlossen, die sich im Regelfall mit der Gleitschalung mitbewegt, zum Einbringen von Armierungen jedoch erforderlichenfalls bezüglich der übrigen Gleitschalung aHeine nach vorne verschoben werden kann.

Eine solche bekannte Gleitschalung (DE-AS 21 63 740) ist eindeutig in einen Formkörper einerseits und einen Stützkörper andererseits unterteilt. Die am Ortbeton anliegende Außenhaut des Stützkörpers verhält sich hierbei über ihre gesamte ringförmige Oberfläche, die von beachtlicher Länge ist, flexibel. Das heißt, sie läßt nicht vernachlässigbare Volumenverschiebungen ohne jegliche Änderungen des Gesamtvolumens und somit der Druckverhältnisse zu und gewährleistet somit nur dann eine einwandfreie Abstützung, wenn der in diesem Flüssigkeitsmantel aufrecht erhaltene Überdruck so groß ist, daß keine örtlichen Veränderungen im Ortbeton mehr auftreten können. Der Stützkörper, der in einem Ringraum beachtlicher Länge und nicht vernachlässigbarer Schichtdicke angeordnet ist, liegt mit seiner riesigen Außenumfangsfläche am Ortbeton an und wird einerseits durch eine Druckpumpe unter Druck gehalten, andererseits hinsichtlich seines Überdrucks durch ein Überdruckventil begrenzt. Diese Ventile oder dergleichen sind nur dazu da, um zu entlüften, bzw. den gleichen statischen Druck wieder herzustellen. Die Einrichtung ist im physikalischen Sinne unelastisch. Wäre eine elastische Abstützung vorgesehen, so ergäbe sich keine Tragfunktion des Betons, Schäden würden sich einstellen. Im übrigen ist eine Gleitschalung nicht vorhanden. Diese ist bereits bei Anwendung der Maßnahme nach der DE-AS 21 63 740 aus dem Ortbeton gezogen worden. Es geht hierbei vielmehr lediglich um eine Nachabstützung, wobei der Beton bereits eine gewisse Verfestigung erfahren haben muß. Als Schalung oder dergleichen ist die bekannte Konstruktion nicht gedacht und auch nicht geeignet

Eine kontinuierlich vorrückende Gleitschalung der weiter oben genannten Art andererseits muß zumindest eine solche axiale Länge besitzen, daß der an ihrem hinteren Ende zur Ausschalung kommende Ortbeton eine genügende Festigkeit erreicht hat um den von außen her auf ihn ausgeübten Druck des umgebenden Erdreichs zumindest kurzfristig, d. h. solange aufnehmen zu können, bis er durch eine hinter der Gleitschalung eingebrachte Stützschalung abgestützt wird, die solange eingebaut bleibt, bis der Beton seine endgültige Belastbarkeit erreicht hat

Das bedeutet, daß die als quasi einstückiger Körper vorzutreibende Gleitschalung zumindest in ihrem hinteren Bereich im Inneren eines sie umgebenden Rings aus Ortbeton vorwärts bewegt werden muß, der bereits soweit ausgehärtet ist, daß er sich als unelastischer, starrer Körper verhält Da der Innendurchmesser bzw. die lichte Weite dieser starren Betonringzone gewissen Fertigungstoleranzen unterliegt, kann es beim Vorschieben der Gleitschalung zu hohen Zwangskräften kommen, da der Beton nicht mehr ausweichen kann. Diese Zwangskräfte können zu einer Riß- und Bruchbildung im Ortbeton führen. Gleiches gilt für die Zwangskräfte, die dann auftreten, wenn die in axialer Richtung relativ lange Gleitschalung durch einen Stollen- bzw. Tunnelabschnitt mit einer gekrümmten Längsachse vorgeschoben werden muß.

Diese bereits beim kontinuierlichen Vorschub der Gleitschalung auftretenden Probleme werden noch verschärft, wenn es zu Stockungen bzw. einem Stillstand der Vorwärtsbewegung der Gleitschalung kommt. In diesen Fällen kann es geschehen, daß die Gleitschalung gerade solange nicht weiter vorgeschoben werden kann, bis der gesamte an ihr anliegende Beton in etwa soweit ausgehärtet ist, daß er bei einem Wiederanfahren der Gleitschalung den von dieser ausgeübten Kräften nicht mehr in plastischer oder elastischer Weise nachzugeben vermag, andererseits aber zumindest in seinen vordersten Teilen noch nicht fest genug ist, um allein die von außen wirkenden Kräfte aufzunehmen. Ein Abnehmen der Gleitschalung in diesem Zustand ist also unzulässig und es ist zur Fortsetzung der Betonierarbeiten erforderlich, die Gleitschalung aus ihrer gegebenen Position heraus wieder in Bewegung zu setzen. Zu den hierbei unter Umständen über die gesamte Länge der Gleitschalung hinweg auftretenden und somit erhöhten Zwangskräften treten noch die Haftspannungen hinzu, die zwischen dem ausgehärteten Beton und der Schalungshaut herrschen, so daß in diesen Fällen eine stark erhöhte Gefahr einer Rißbildung bzw. eines Brechens des Ortbetons besteht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Gefahr einer Beschädigung des den Stollen bzw. Tunnel auskleidenden Betons aufgrund von zwischen bereits hart gewordenem Beton und der ausgesteiften Gleitschalung beim Vorwärtsbewegen der Gleitschalung auftretenden Kräften weitgehend verringert ist, und zwar ohne das Erfordernis eines Auftrennens der Gleitschalung in eine Formschalung und eine ^tützschalung.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 13. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Schalungskörper überall dort, wo er sehr genau positioniert

werden muß, um kleine Fertigungstoleranzen zu erzielen, d. h. also in dem Bereich, wo der Ortbeton gerade erst eingefüllt wird bzw. noch flüssig oder nur sehr wenig erhärtet ist, in starrer Weise abgestützt werden kann, so daß hier die Aufnahme auch sehr hoher Kräfte ohne eine Abweichung der Position der Schalhaut von der Sollstellung möglich wird. Zwangskräfte zwischen Beton und Schalhaut können in diesen Bereichen noch nicht auftreten, da hier der Beton ohne weiteres nachzugeben vermag.

In den Bereichen dagegen, in denen der Beton bereits soweit ausgehärtet ist, daß er von der Gleitschalung beim Vortrieb ausgeübten Kräften weder plastisch noch elastisch nachgeben kann, in denen also die Gefahr einer Rißbildung oder eines Brechens des Betons besteht, wird der Schalungskörper durch ein entsprechendes Abstützen mit Hilfe der elastischen statt der starren Übertragungsglieder auf der Stützkonstruktion so gelagert, daß er zwar immer noch die hohen Kräfte aufnimmt, die auf ihn von dem selbst noch nicht tragfähigen Beton und dem diesen Beton umgebenden Erdreich ausgeübt werden, daß er aber dann, wenn diese Kräfte aufgrund des Auftretens von Zwängungen oder Haftspannungen ein vorgegebenes Maß übersteigen, in elastischer Weise nachgeben und somit eine übermäßige Beanspruchung des starren, bruchgefährdeten Betons vermeiden lcann.

Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß es sich mit einem sehr geringen technischen Aufwand durchführen läßt und daß es wegen der Vermeidung bzw. wesentlichen Verringerung der Zwangskräfte zwischen Beton und Gleitschalung ein Durchfahren von Tunnel- bzw. Stollenabschnitten mit gekrümmter Längsachse beträchtlich erleichtert

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit Vorteil bei zwei grundsätzlich verschiedenen Vortriebsarten der Gleitschalung, nämlich sowohl beim kontinuierlichen als auch beim diskontinuierlichen Vortrieb einsetzen.

Im ersten Fall sind nach Anspruch 14 die vorderen Teile des Schalungskörpers, die mit der Zone des noch flüssigen b;:w. nicht ausgehärteten Betons ständig mitwandern, praktisch fortwährend starr abgestützt, während die hinteren Bereiche, die ständig von einem bereits erstarrten Betonring umgeben sind, fortwährend über die elitstischen Übertragungsglieder auf der Stützkonstruktion aufliegen. Theoretisch könnte man also hier im vorderen Bereich der Gleitschalung auf die elastischen und im hinteren Bereich auf die starren Übertragungsglieder verzichten. Dies wird allerdings im allgemeinen nicht zweckmäßig sein, da immer damit gerechnet werden muß, daß die Gleitschalung für längere Zeit zum Süllstand kommt und dann erneut angefahren werden muß, was dann einem diskontinuierlichen Vorschubbetrie:b entspricht

Nach Anspruch 16 ist ein gutes Kriterium für das Umschalten vein starrer auf elastische Abstützung durch den Zeitpunkt gegeben, in dem der Beton in dem betreffenden Bereich seine sogenannte Grünstandsfestigkeit erreicht hat Das ist diejenige Festigkeit, bei der das frisch gegossene Gewölbe zwar noch nicht selbsttragend die vorhandenen Lasten übernehmen kann, aber doch so fest ist daß die Gleitschalung kurzzeitig weggezogen und durch eine nachfolgende Stützschalung ersetzt werden kann.

In diesem Stadium ist es erfindungsgemäß auch möglich, dann, wenn der Schalungskörper gemäß Anspruch 5 in in Umfangsrichtung nebeneinanderliegende Segmente unterteilt ist, einzelne dieser Segmente kurzfristig vom Beton abzuheben und mit einem Gleitmittel zu hinterspritzen, um die Haftspannungen zwischen Gleitschalung und ausgehärtetem Beton weiter zu verringern.

Ein weiteres erhebliches Beschädigungsrisiko für die fertig gegossene Betonauskleidung eines Stollens bzw. Tunnels entsteht bei den herkömmlichen Vortriebsverfahren für eine Gleitschalung dadurch, daß die zum Vorschieben der Schalung erforderlichen Kräfte von hydraulischen Pressen aufgebracht werden, die sich an Widerlagern abstützen, die in die eben erst fertiggestellte Betonauskleidung eingespannt werden. Diese Verankerung erfolgt mehr oder weniger punktförmig, so daß an diesen Stellen von der Betonauskleidung sehr hohe Reaktionsdrücke aufgenommen werden müssen, die zu einer Rißbildung oder ähnlichen Beschädigungen des Betons führen können.

Ein besonderer Vorteil dieser Vortriebsart ist darin zu sehen, daß sie zu einer sehr guten und gleichförmigen Verdichtung des hinter die Stirnschalung eingepreßten flüssigen Betons führt.

Damit sich hinter der Stirnschalung der zur Erzeugung der Vortriebskräfte erforderliche Druck aufbauen kann, ist zwischen der äußeren Umfangskante der Stirnschalung und der Ausbruchswandung des Stollens bzw. Tunnels bzw. einer dort angebrachten Außenschalung eine Dichtvorrichtung vorgesehen, die zur Vermeidung eines Druckverlustes und einer zu starken Abnutzung beim kontinuierlichen Vorschub der Gleitschalung gemäß aus wenigstens zwei in Vortriebsrichtung hintereinander angeordneten Dichtelementen besteht, von denen immer eines unverschieblich an die Ausbruchswandung angepreßt ist und sich dabei im Rahmen seiner Eigenelastizität aufgrund der Vorwärtsbewegung der Stirnschalung verformt, während das oder die anderen Dichtelemente sich ohne Verformung frei mit der Stirnschalung mitbewegen. Ist das momentan die Dichtfunktion ausübende Dichtelement soweit verformt, daß es bei einer wesentlichen weiteren Relativbewegung zwischen seiner mit der Stirnschalung fest verbundenen radialen Innenseite und seiner fest an die Ausbruchswandung angepreßten radialen Außenseite anfangen würde, mit dieser Außenseite an der Ausbruchswandung entlangzureiben, so wird das andere oder eines der anderen bis dahin nicht verformten Dichtelemente an die Ausbruchswandung angepreßt, so daß es die Dichtfunktion übernimmt, während das bisher angedrückte

so Dichtelement von der Ausbruchswandung zurückgenommen wird, so daß es sich in seine unverformte Lage zurückbewegen kann.

Auf diese Weise kann also auch bei einer sich mit der gesamten Gleitschalung kontinuierlich vorwärts bewegenden Stirnschalung ständig ein druckdichter Abschluß für den hinter der Stirnschalung zwischen der Ausbruchswandung und der Schalthaut der Gleitschalung eingeschlossenen Ringraum aufrechterhalten werden, ohne daß irgendwelche Dichtelemente an der Ausbruchswandung bzw. der Außenschalung entlanggleiten.

Vorteilhafterweise werden die Dichtelemente von sich mit ihrer Längsachse in Richtung des Umfangs der Stirnschalung erstreckenden Schläuche gebildet, die durch eine Erhöhung ihres Innendrucks gegen die Ausbruchswandung angedrückt und durch eine Erniedrigung dieses Innendrucks von der Ausbruchswandung zurückgezogen werden können.

7 8

Um eine großflächige Verbindung dieser Schläuche fende Stützelement 8 im Betrieb in starrer Weise wei-

sowohl mit der Umfangskante der Stirnschalung als tergebendes Übertragungsglied 11 und parallel hierzu

auch mit der Ausbruchswandung sicherzustellen, weisen wenigstens ein diese Kräfte im Betrieb in elastischer

diese Schläuche vorteilhafterweise im Radialschnitt ge- Weise weitergebendes Übertragungsglied 12 umfaßt,

sehen ein rechteckiges Profil auf. 5 Bei dem in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Aus-

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß diese Art führungsbeispiel werden die starren Übertragungsgliedes Vortriebs der Gleitschalung auch dann ausgeführt der 11 von hydraulischen Kolben bzw. Pressen gebildet, werden kann, wenn der Schalungskörper der Gleitscha- die in Querrichtung des Tunnels gesehen jeweils zwilung nicht sowohl in starrer als auch elastischer Weise sehen zwei die elastischen Übertragungsglieder 12 bilauf der Stützkonstruktion abstützbar ist. io denden Gummisilent-Blöcken angeordnet sind. Dabei

Durch die Maßnahme, abwechselnd eine starre und sind die Abmessungen der Gummisilent-Blöcke 12 so eine elastische Abstützung durch einerseits die starren, getroffen, daß die hydraulischen Kolben bzw. Pressen andererseits die elastischen Übertragungsglieder zwi- 11 im ausgefahrenen Zustand vollständig die Abstütschen Schalungskörper und Stützkonstruktion vorzuse- zung der Aussteifungen 6 auf den Stützelementen 8 hen, die parallel zueinander wirkend angeordnet sind, 15 übernehmen, so daß in diesem Betriebzustand eine starwird die Aufgabe also in äußerst zufriedenstellender re Kraftübertragung gewährleistet ist.
Weise gelöst. Es ist möglich, wahlweise entweder die Durch eine in F i g. 1 nicht dargestellte Drucksteuestarren oder die elastischen Übertragungsglieder in Be- rungsvorrichtung können jedoch die hydraulischen Koltrieb zu nehmen. Durch das Umschalten von starr auf ben 11 drucklos gemacht werden, so daß die neben ihelastisch löst sich die Schalung; etwas vom relativ fri- 20 nen angeordneten Gummisilent-Blöcke 12 die vom Besehen Beton. Ein Hängenbleiben der Gleitschalung, die ton und dem Gebirge auf den Schalungskörper ausgedann vom Beton fortgebrochen werden muß, ist nicht zu übten Kräfte in elastischer Weise auf die Stützelemente befürchten. 8 übertragen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfüh- Die jeweils an einem Stützelement 8 angeordneten

rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung 25 hydraulischen Kolben bzw. Pressen 11 können durch

beschrieben; in dieser zeigt eine (nicht dargestellte) Druckleitung so miteinander

F i g. 1 in schematisierter Weise in ihrer linken Hälfte verbunden sein, daß sie gleichzeitig unter Druck gesetzt

einen Querschnitt durch einen Tunnel mit kreisförmi- oder druckfrei gemacht werden können. Alternativ hier-

gem Profil und in ihrer rechten Hälfte einen Querschnitt zu kann vorgesehen sein, daß die hydraulischen Pressen

durch einen Tunnel mit rechteckigem Profil, wobei je- 30 bzw. Zylinder 11 eines Stützelementes 8 einzeln oder

weils im Inneren des Tunnels eine erfindungsgemäße gruppenweise steuerbar sind.

Gleitschalung angeordnet ist, Die Druckverhältnisse von auf verschiedenen Stütz-

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Stollen bzw. elementen 8 angebrachten hydraulischen Kolben bzw.

Tunnel mit einer erfindungsgemäßen Gleitschalung, Pressen 11 sind vorzugsweise voneinander unabhängig

F i g. 3 ein Detail aus F i g. 2, wobei ein in der gleichen 35 steuerbar.

Richtung verlaufender Schnitt durch eine an der Um- Wie man der F i g. 1 weiterhin entnimmt, ist sowohl

fangskante der Stirnschalung angeordnete Dichtvor- bei einem kreisförmigen bzw. abgerundeten als auch bei

richtung gemäß der Erfindung wiedergegeben ist, und einem eckigen Stollen- bzw. Tunnel-Querschnittsprofil

F i g. 4 eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemä- der Schalungskörper in Umfangsrichtung in einzelne

Ben Ausbildung von starren und elastischen Übertra- 40 Segmente 14 unterteilt Das bedeutet, daß zunächst ein-

gungsgliedern. mal die Schalhaut 5 in Umfangsrichtung gesehen aus

Bei der in F i g. 1 dargestellten, im Inneren eines Tun- einzelnen Schaltafeln 15 besteht, die in Umfangsrichnels bzw. Stollens 1 angeordneten Gleitschalung 2 be- tung unmittelbar aneinander anschließend angeordnet steht der eigentliche Schalungskörper aus einer am Be- sind. Die zwischen diesen einzelnen Schaltafeln 15 beton 4 anliegenden Schalhaut 5 und Aussteifungen bzw. 45 stehenden Fugen sind durch Dichtungen 16 aus Kunst-Schalelementen 6, die der relativ dünnen Schalhaut die stoff oder Gummi überbrückt, wodurch eine gewisse zur Aufnahme der von außen einwirkenden Kräfte er- Relativbeweglichkeit der Schaltafeln gegeneinander erforderliche Steifigkeit verleihen. möglicht wird Weiterhin bestehen auch die Aussteifun-

Zur Abstützung des von Schalthaut 5 und Aussteifun- gen 6 aus einzelnen in Umfangsrichtung des Tunnels gen 6 gebildeten Schalungskörpers ist im Inneren des 50 nebeneinander angeordneten Aussteifungselementen Stollens bzw. Tunnels eine Stützkonstruktion 7 vorgese- 17, die jeweils einer Schaltafel 15 zugeordnet sind,
hen, die im vorliegenden Beispiel aus einzelnen in Bei dem in F i g. 1 wiedergegebenen Beispiel ist jedes Längsrichtung voneinander beabstandeten ringförmi- Aussteifungselement 17 über zwei Gruppen von Übergen Stützelementen 8 gebildet wird, deren Form in tragungsgliedern 11 und 12 an einem entsprechenden Querrichtung an die Form des Tunnelprofils angepaßt 55 Stützelement 8 abgestützt

ist. In Längsrichtung sind diese Stützelemente 8 durch Wie man insbesondere der Fi g. 2 entnimmt wird der Führungsholme 9 starr miteinander verbunden, die als zwischen der Tunnel- bzw. StoUen-Ausbmchswandung Hohlprofile mit rechteckigem Innenquerschnitt ausge- 3 bzw. einer Außenschalung und der Schalhaut 5 eingebildet sind. schlossene ringförmige Hohlraum an seinem vorderen

Zur Übertragung der auf den aus Schalthaut 5 und 60 Ende durch eine Stirnschalung 20 verschlossen, die aus Aussteifungen 6 bestehenden Schalungskörper von au- den eigentlichen Schalungselementen 21 und einer diese Ben her durch die Last des Betons 4 und des diesen von Schalungselemente tragenden Ringkonstruktion 22 beaußen umgebenden Erdreichs ausgeübten Kräfte auf steht Der Stirnschalungsring 22 ist über Längsträger 23 die Stützelemente 8 sind zwischen den Aussteifungen 6 mit der aus den Stützelementen 8 bestehenden Stütz- und den Stützelementen 8 an geeigneten Stellen jeweils 65 konstruktion 7 der Gleitschalung 2 dadurch verbunden, Gruppen von Übertragungsgliedern 11 bzw. 12 ange- daß die Längsträger 23 in den Längsholmen 9 der Stützordnet wobei jede dieser Gruppen wenigstens ein die konstruktion 7 in Längsrichtung verschieblich geführt Kräfte von der zugehörigen Aussteifung 6 an das betref- sind.

Im allgemeinen sind dabei die Längsträger 23 mit den Längsholmen 9 starr verbunden, so daß die gesamte Gleitschalung wie ein einstückiger Körper vorgetrieben werden kann.

Lediglich für die Fälle, in denen ein Teilabschnitt der zu betonierenden Tunnelwand mit Armierungen versehen werden muß, kann die starre Verbindung zwischen der Stirnschalung 20 und der Stützkonstruktion 7 gelöst und die Stirnschalung 20 mit Hilfe von nicht dargestellten, zwischen den Längsträgern 23 und den Längsholmen 9 wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Pressen bezüglich der Stützkonstruktion 7 alleine vorgeschoben werden.

In all den Fällen, in denen dies nicht erforderlich ist, bleiben die Stirnschalung 20 und die Stützkonstruktion 7 fest miteinander verbunden. Hierdurch wird es möglich, die gesamte Gleitschalung mit Hilfe des Drucks des flüssigen Betons voranzuschieben, der durch eine Betonpumpe 25 über Druckleitungen 26 vom Stirnende her in den zwischen Tunnelinnenwandung 3 und Schalthaut 5 eingeschlossenen ringförmigen Hohlraum 31 eingepreßt wird. Dabei dient im wesentlichen der diesen Ringraum nach hinten abschließende, bereits ausgehärtete Ortbeton 4 als Widerlager.

Diese Vortriebsart ist vor allem deswegen besonders vorteilhaft, weil sie es unnötig macht, innerhalb des fertigbetonierten Tunnelquerschnitts irgendwelche Widerlager zum Vorschieben der Gleitschalung 2 vorzusehen, wodurch die hiermit verbundene räumliche Beengung und auch die dabei entstehende Beschädigungsgefahr für den bereits fertiggestellten Ortbeton vermieden werden. Auch läßt sich auf diese Weise eine außerordentlich gute Komprimierung bzw. Verdichtung des frisch in den Ringhohlraum 31 zwischen Tunnelausbruchswandung 3 und Schalhaut 5 eingefüllten flüssigen Betons erzielen.

In F i g. 3 ist die in F i g. 2 nur pauschal eingezeichnete Dichteinrichtung 27 im vergrößerten Maßstab so dargestellt, daß ihr erfindungsgemäßer Aufbau deutlich wird. Die erfindungsgemäße Abstützung des aus Schalhaut 5 und Aussteifungen 6 bestehenden Schalungskörpers auf den Stützelementen 8 über zueinander parallel angeordnete, wahlweise in Betrieb nehmbare starre und elastische Übertragungsglieder 11 bzw. 12 kann nicht nur unabhängig davon vorgenommen werden, ob der Vortrieb der Gleitschalung 2 kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt, sondern auch unabhängig davon, ob er in an sich bekannter Weise mit Hilfe von hydraulischen oder pneumatischen Pressen durchgeführt wird, die sich einerseits an im fertig ausgebauten Tunnel angebrachten Widerlagern und andererseits an der Stützkonstruktion 7 abstützen, oder ob die Vortriebskräfte in der erfindungsgemäß bo-sonders bevorzugten Weise durch den Druck des hinter die Stirnschalung 20 eingepreßten flüssigen Betons erzeugt werden.

Im letzteren Fall ist es wichtig, daß, wie in Fig.3 dargestellt, eine gute Dichtung zwischen der Ausbruchswandung 3 des Tunnels oder Stollens bzw. der dort angebrachten Außenschalung und der Umfangskante der Stirnschalung 20 aufrechterhalten wird. Diese Dichtung muß einerseits fest genug sein, um den erforderlichen Druckaufbau hinter der Stirnschalung 20 zu ermöglichen und andererseits die nötige Flexibilität besitzen, um ein Vorwärtsbewegen der Gleitschalung 2 zu ermöglichen und dabei einen Ausgleich zwischen der im wesentlichen starren und unveränderlichen Außenkante der Stirnschalung 20 und der aufgrund von Fertigungsbzw. Arbeitstoleranzen nicht völlig gleichmäßigen In nenkontur der Ausbruchswandung 3 bzw. der dort angebrachten Außenschalung sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung dient hierzu eine Dichteinrichtung 27, die ein erstes, sich in Umfangsrichtung der Stirnschalung 20 erstreckendes, in seinem in F i g. 3 dargestellten Querschnitt rechteckiges, aufblasbares Schlauchelement 28 umfaßt, das in seinem radial inneren Bereich fest mit der Stirnschalung 20 verbunden ist und über deren radiale Außenkante im aufgeblasenen Zustand soweit vorsteht, daß es mit seiner radialen Außenfläche gegen die Ausbruchswandung 3 des Tunnels angepreßt ist.

Wird nun bei fortschreitendem Ausbau des Tunnels die Gleitschalung 2 und mit ihr die Stirnschalung 20 in Richtung des Pfeils V vorgetrieben, so muß zumindest bei einem kontinuierlichen Vortrieb das Schlauchelement 28 während der Vorwärtsbewegung an die Ausbruchswandung 3 angepreßt bleiben, damit der diese Vorwärtsbewegung bewirkende Druck hinter der Stirnschalung 20 aufrechterhalten wird. Dies führt zunächst zu der in Fig.3 wiedergegebenen Verformung des Schlauchelementes 28. Damit bei einer weiteren Vorwärtsbewegung der Stirnschalung 20 in Richtung des Pfeiles V die radial äußere Fläche des Schlauchelementes 28 nicht an der Ausbruchswandung 3 entlangreibt, was zu einem Druckverlust hinter der Stirnschalung 20 führen könnte und einen sehr starken Verschleiß des Schlauchelementes 28 zur Folge hätte, ist gemäß der Erfindung in axialer Richtung neben dem ersten

3ö Schlauchelement 28 wenigstens ein weiteres, prinzipiell genauso aufgebautes Schlauchelement 29 an der Umfangskante der Stirnschalung 20 befestigt. Dieses zweite Schlauchelement 29 bleibt solange drucklos und liegt somit so lange nicht an der Ausbruchswandung 3 an, wie das erste Schlauchelement 28 unter Druck steht und die erforderliche Dichtfunktion übernimmt. Erst wenn das unter Druck stehende und deshalb an der Ausbruchswandung 3 anliegende erste Schlauchelement 28 aufgrund der Vorwärtsbewegung der Stirnschalung 20 soweit verformt worden ist, daß es bei einer weiteren Vorwärtsbewegung der Stirnschalung anfangen würde, an der Ausbruchswandung 3 entlangzureiben, wird das zweite Schlauchelement 29 unter Druck gesetzt, so daß es sich in dichtender Weise an die Ausbruchswandung 3 anlegt Hierauf wird der Druck im ersten Schlauchelement 28 soweit abgesenkt, daß es sich in radialer Richtung verkürzt und von der Ausbruchswandung 3 freikommt Aufgrund seiner Elastizität wird dabei die in F i g. 3 dargestellte Verformung des Schlauchelementes

so 28 rückgängig gemacht und es nimmt wieder seine Ausgangslage ein, die in F i g. 3 für das Schlauchelement 29 und ein drittes, axial hinter dem Schlauchelement 29 angeordnetes Schlauchelement 30 dargestellt ist. Bei der weiteren Vorwärtsbewegung der Stirnschalung 20 wird das nunmehr an der Ausbruchswandung 3 anliegende zweite Schlauchelement 29 in der in F i g. 3 für das Schlauchelement 28 wiedergegebenen Weise verformt Ist diese Verformung soweit fortgeschritten, daß auch hier wieder ein Entlangrutschen der Außenfläche des Schlauchelementes 29 an der Ausbruchswandung 3 einsetzen könnte, wird das dritte Schlauchelement 30 unter Druck gesetzt das nunmehr die Dichtfunktion übernimmt während das Schlauchelement 29 wieder entlastet wird.

Somit läßt sich also durch ein in Richtung des Pfeiles D, d. h. entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung V erfolgendes, alternierendes Unterdrucksetzen der an der Umfangskante der Stirnschalung 20 angebrachten

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Schlauchelemente 28,29 und 30 auch bei einem kontinuierlichen Vortrieb der Gleitschalung 2 ein ständig dichter Abschluß des zwischen Ausbruchswandung 3, Stirnschalung 20 und Schalhaut 5 der Gleitschalung 2 eingeschlossenen Ringraumes zur Aufrechterhaltung des dort herrschenden Vortriebs-Drucks sicherstellen, ohne daß es zu einem Entlangreiben der Dichteinrichtung 27 an der Ausbruchswandung 3 des Tunnels oder Stollens kommt.

Erfindungsgemäß muß bei der Anwendung dieses , Vortriebsverfahrens auch eine druckdichte Verbindung zw ischen der Stirnschalung 20 und dem sich von ihr aus _(v axial nach hinten erstreckenden Schalungskörper 5, 6 ₍₍ bestehen. Erfindungsgemäß kann auch eine Untertei-■> lung der Stirnschalung in Segmente vorgesehen werden, 1. denen der Beton jeweils getrennt zugeführt wird. In ^ vorteilhafter Weise kann dabei für die Schlauchelemenf te eines jeden Segmentes eine eigene Drucksteuerung vorgesehen werden, um eine gewisse Richtungssteue-,[ rung der Stirnschalung 20 zu ermöglichen, wenn diese

γ beispielsweise in einem Tunnel bzw. Stollen mit gekrümmter Längsachse vorwärts geschoben werden soll.

In F i g. 4 ist eine weitere Möglichkeit der erfindungs-

_t gemäßen Ausbildung der zwischen dem Schalungskörper 5, 6 und den Stützelementen 8 der Stützkonstruktion 7 angeordneten starren und elastischen Übertra-( gungsglieder wiedergegeben.

Wie man der F i g. 4 entnimmt, umfaßt die ein starres Übertragungsglied 11 bildende hydraulische Presse einen in einem Zylinder 2 hin- und herverschieblichen, doppelt wirkenden Kolben 33, der einen beispielsweise ₍ gegen eine Aussteifung 6 anpreßbaren und von dieser

Λ zurückziehbaren Stempel 34 trägt, während der Zylinder 32 mit einer Grundplatte 40 verbunden ist, die beispielsweise auf einem Stützelement 8 aufliegt. Der Innenraum des Zylinders 32 kann entweder vor oder hinter dem Kolben 33 über Leitungen 35 bzw. 36 mit einer Druckquelle 37 verbunden werden, um den Stempel 34 gegen die Aussteifung 6 anzudrücken oder ihn von der Aussteifung zurückzuziehen. Von der Leitung 35 führt ein Abzweig über einen Absperrhahn 38 zu einem Gaspolster 39, das parallel zur hydraulischen Presse 11 anstelle von oder zustätzlich zu den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Gummisilent-Blöcken 12 als elastisches Übertragungsglied zwischen dem Schalungskörper 5,6 und der Stützkonstruktion 7 angeordnet sein kann. Mit ; Hilfe des Absperrhahnes 38 ist es möglich, die von der Hydraulikpumpe 37 zum Gaspolster 39 führende Lei- \ tung abzusperren und im Hydraulikzylinder 32 den für ' ■ die starre Abstützung des Schalungskörpers 5, 6 erfor- ; derlichen Hydraulikdruck aufzubauen. Wenn dann der

: -; Absperrhahn 38 geöffnet wird, ist durch die Verbindung 'ρ, zum Gaspolster 39 eine elastische Abstützung gewährleistet. Durch diese Anordnung kann auch im Fall der ; elastischen Abstützung der gleiche Druck wie bei der

starren Abstützung aufrechterhalten werden, wobei der wesentliche Unterschied darin besteht, daß bei der elastischen Abstützung diesen Druck übersteigende Kräfte, die beispielsweise bei zwischen Gleitschalung 2 und erhärtetem Beton 4 auftretenden Zwängungen erzeugt so werden, durch elastische Verformungen aufgenommen werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gleitschalung zum Einbringen einer Ortbetonauskleidung beim Ausbau eines Stollens oder Tunnels, die einen sich in Längsrichtung des Stollens oder Tunnels und im wesentlichen parallel zu dessen Ausbruchswandung erstreckenden Schalungskörper, eine die Vorderseite des zwischen der Ausbruchswandung des Stollens oder Tunnels bzw. einer dort angebrachten Außenschalung und dem Schalungskörper eingeschlossenen Ringraumes abschließende Stirnschalung und eine zumindest den Schalungskörper tragende Stützkonstruktion umfaßt, wobei die durch die Schalungshaut auf den eingebrachten Beton auszuübenden Abstützkräfte zum einen durch starre Übertragungsglieder und zum anderen über zumindest drucknachgiebige Mittel auf die wirksame Schalungsaußenfläche bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalungskörper (5, 6) in an sich bekannter Weise über seine gesamte Umfangsfläche mit der Schalungshaut an dem angebrachten Ortbeton unmittelbar anliegt, daß zur Abstützung zumindest von Teilen des Schalungskörpers (5, 6) an der Stützkonstruktion (7) sowohl starre (It) als auch elastische (12) Übertragungsglieder zwischen Schalungskörper (5, 6) und Stützkonstruktion (7) zueinander parallel wirkend angeordnet sind und daß eine eine wahlweise Inbetriebnahme entweder der starren (11) oder der elastischen (12) Übertragungsglieder ermöglichende Umschalteinrichtung vorgesehen ist.

2. Gleitschalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Übertragungsglieder in an sich bekannter Weise von hydraulischen Pressen (11) gebildet sind.

3. Gleitschalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Übertragungsglieder von Gummisilent-Blöcken (12) gebildet sind.

4. Gleitschalung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Übertragungsglieder pneumatisch oder hydraulisch anpreßbare Polster (39) umfassen.

5. Gleitschalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalungskörper (5, 6) in einzelne in Umfangsrichtung nebeneinander liegende Segmente (14) unterteilt ist, deren Fugen durch eine gewisse Relativbewegung der einzelnen Segmente (14) zulassende Dichtelemente (16) überbrückt sind.

6. Gleitschalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenkante der Stirnschalung (20) und der Ausbruchswandung (3) des Stollens oder Tunnels bzw. einer dort angebrachten Außenschalung in an sich bekannter Weise eine Dichteinrichtung (27) angeordnet ist.

7. Gleitschalung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung (27) aus wenigstens zwei in Vortriebsrichtung hintereinander angeordneten, sich in Umfangsrichtung der Stirnschalung (20) erstreckenden, im nicht aufgeblasenen Zustand gegen die Ausbruchswandung (3) bzw. gegen die Außenschalung verschieblichen, im aufgeblasenen Zustand fest an der Ausbruchswandung (3) bzw. der Außenschalung anliegenden Schläuchen (28,29,30) besteht, und daß diese Schläuche (28, 29, 30) einzeln aufblasbar bzw. entlüftbar sind.

8. Gleitschalung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schläuche (28, 29, 30) ein in etwa rechteckiges Querschnittsprofil aufweist

9. Gleitschalung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Vortriebsrichtung gesehen drei Schläuche (28, 29, 30) hintereinander angeordnet sind.

10. Gleitschalung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnschalung (20) in Segmente unterteilt ist, denen der flüssige Beton jeweils getrennt zuführbar ist

11. Gleitschalung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (28, 29, 30) eines jeden Segmentes der Stirnschalung (20) für eine Richtungssteuerung der Gleitschalung (2) unabhängig von den Schläuchen (28, 29, 30) aller übrigen Segmente der Stirnschalung (20) mit Druck beaufschlagbar bzw. entlüftbar sind.

12. Gleitschalung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnschalung (20) mit dem Schalungskörper (5, 6) dicht und fest aber lösbar verbunden ist

13. Verfahren zum Einbringen von Ortbeton im Stollen- und Tunnelbau mittels einer Gleitschalung, bei dem die Teile des Schalungskörpers, die mit flüssigem Beton hinterfüllt werden sollen, und die an noch nicht erhärtetem Beton anliegenden Teile des Schalungskörpers an der Stützkonstruktion der Schalung starr abgestützt werden und bei dem im Bereich des bereits die Grünstandsfestigkeit aufweisenden Betons zu einer zumindest drucknachgiebigen Abstützung des Betons durch die Schalung übergegangen wird, unter Verwendung einer eine ausgesteifte Schalungshaut aufweisenden Gleitschalung, insbesondere einer Gleitschalung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vortreiben der zugleich eine Formschalung und eine Stützschalung bildenden Schalungshaut die Teile der ausgesteiften Schalungshaut, die an dem flüssigen Beton anliegen, über starre Übertragungsglieder und die an dem bereits die Grünstandsfestigkeit aufweisenden Beton anliegenden Teile der Schalungshaut über elastische Übertragungsglieder an der Stützkonstruktion abgestützt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Gleitschalung mit einer an die Aushärtgeschwindigkeit des Betons angepaßten Geschwindigkeit kontinuierlich vorgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Teile der ausgesteiften Schalungshaut im Bereich des ausreichend ausgehärteten Betons elastisch an der Stützkonstruktion abgestützt werden, während die vorderen Teile der Schalungshaut im Bereich des noch flüssigen oder noch nicht ausreichend erhärteten Betons starr abgestützt bleiben.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Gleitschalung diskontinuierlich vorgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem ausreichenden Erhärten des an der Schalungshaut anliegenden Betons wahrend eines Stillstandes vor einem Wiederanfahren der Gleitschalung zu einer elastischen Abstützung der ausgesteiften Schalungshaut an der Stützkonstruktion übergegangen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiederanfahren dann erfolgt, wenn der an der ausgesteiften Schalungshaut anliegende Beton seine sogenannte Grünstandsfestigkeit

erreicht hat

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Schalungshaut in in Umfangsrichtung nebeneinander liegende Segmente unterteilt ist dadurch gekennzeichnet daß kurz vor dem Wiederanfahren diese Segmente einzeln kurzfristig vom Beton abgehoben und mit Gleitmittel hinterspritzt werden.